(整理)路基路面工程课程设计沥青及混凝土路面设计
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路基路面课程设计
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目 录
第一部分 设计资料 ................................................. 3
一 设计题目 ..................................................... 3
二 设计资料 ..................................................... 3
第二部分 公路路基设计 ............................................. 5
一 路基横断面布置 ............................................... 5
二 路基《规范》相关要求 ......................................... 7
第三部分 公路路面结构设计及比拟.................................... 7
一 交通量相关计算 .............................................. 10
二 半刚性基层沥青路面 .......................................... 10
三 新建复合式水泥混凝土路面 .................................... 15
第四部分 路基路面排水设计 ........................................ 22
第五部分 参考书目 ................................................ 23
附注：路基路面设计及计算样图（A3）
一般填方路基标准横断面（A3）
挖方路基常见断面形式（A3）
路堤标准断面图（A3）
路面结构层次图（A3）
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精品文档 第一部分 设计资料
1. 设计任务书要求
某公路设计等级为高速公路，设计基准年为2010年，设计使用年限为15年，拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面，需进行路面结构设计和路基结构设计。
2. 气象资料
该公路处于Ⅱ5区，属于温暖带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。年气温平均在14℃∽14.5℃，一月份气温最低，月平均气温为-0.2℃∽0.4℃，七月份气温27℃左右，历史最高气温为40.5℃，历史最低气温为-17℃，年平均降雨量为525.4毫米∽658.4毫米，雨水多集中在6∽9月份，约占全年降雨量的50%以上。平均初霜日在11月上旬，终霜日在次年3月中下旬，年均无霜日为220∽266天。地面最大冻土深度位20厘米，夏季多东南风，冬季多西北风，年平均风速在3.0米/秒左右。
3. 地质资料与筑路材料
路线地处平原微丘区，调查及勘察中发现，该地区属于第四系上更新统（Q3al+pl），岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡地前和山前冲击、倾斜平原表层，具有大空隙，垂直裂缝发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性。应注意发生不均匀沉陷的可能。其他未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。当地沿线碎石产量丰富，石料质量良好。可考虑用水泥稳定石屑作基层，路段所处的土基强弱悬殊，其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30MPa和60MPa。沿线有多个石灰厂，产量大质量好。另外，附进发电厂粉煤灰精品文档
精品文档 储量极为丰富，可用于本项目建设，本项目所在地域较缺乏砂砾。
4. 交通资料
根据工程可行性研究报告得知近期交通组成与交通量如表一所示，交通量年增长率如表二所示，不同车型的交通量参数见规范。
表一 近期交通组成与交通量
车型 交通量（辆/日） 车型 交通量（辆/日）
三菱FR415 500 江淮HF150 650
五十铃NPR595G 600 东风SP9135B 600
江淮HF140A 600 五十铃EXR181
600
东风M340 600
表二 交通量年增长率
期限 增长率r(%) 期限 增长率r(%)
2011∽2015 8.0 2022∽2026 5.5
2016∽2020 6.5
表三 不同车型的交通参数
汽车车型 前轴重（kN） 后轴重（kN） 后轴数 后轴轮组数 后轴距（m） 日交通量（辆/日）
东风M340 24.6 67.8 1 2 — 600
江淮HF150 45.1 101.5 1 2 0 650
东风SP9135B 20.1 72.6 2 2 4 600
五十铃EXR181L 60 100 3 2 4 600
江淮HF140A 18.9 41.8 1 2 0 600
五十铃NPR595G 23.5 44 1 2 0 600
三菱FR415 30 51 1 2 0 500 精品文档
精品文档 5. 设计标准
高速公路全线按六车道高速公路标准设计行车道、路缘带、中间带、硬路肩和土路肩。路基宽度35.0米，双向三车道2*3*3.75米，中间分隔带宽3.0米，路缘带0.75米，硬路肩总宽3.25米，土路肩宽0.75米。计算行车速度100Km/h，全线封闭全立交。
第二部分 公路路基设计
1. 路基横断面布置
由横断面设计（查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003））部分可知，路基宽度为35m，其中路面跨度为22.5m，中间带宽度为3.00m，其中中央分隔带宽度为1.5m，路缘带宽度为0.75×2=1.5m，硬路肩宽度为3.25×2=6.5m，土路肩宽度为0.75×2=1.5m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为4%
2. 路基最小填土高度
本段公路路基最小填土高度为1.5m，填土高度平均为2.50m。 精品文档
精品文档 3. 路基边坡
由横断面设计可知（查《公路路基设计规范》（JTJ013—2004））本公路路基边坡由于路基填土高度均小于8m，且路提边坡采用1：1.5的坡度，路堑边坡采用1：05的坡度。护坡道为1.0m，且由于该段公路非高填土，故不需要进行边坡稳定性验算。
5. 路基压实标准
路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）表4.0.4的要求：
路基压实度
填挖类别 路床顶面以下深度（m） 路基压实度
（高速公路、一级公路）
零填即挖方 0~0.30
0~0.80 —
≥96
填方 0~0.80
0.80~1.50
＞１.50 ≥96
≥94
≥93
由于路线地处平原微丘区，该地区属于第四系，岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡前和山前冲击、倾斜平原表层，具有大空隙，垂直裂缝发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性。应注意发生不均匀沉陷的可能。
5. 公路用地宽度、
根据路基布置形式，填土高度及边坡形式计算路基用地范围，《规范》要求的公路用地宽度界限为公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，此处设置为3m。
6. 路基填料
当地沿线碎石产量丰富，石料质量良好。可考虑用水泥稳定石屑精品文档
精品文档 作基层，路段所处的土基强弱悬殊，其计算回弹模量E0有两个代表值分别为30MPa和60MPa。沿线有多个石灰厂，产量大质量好。另外，附件发电厂粉煤灰储量极为丰富，可用于本项目建设，本项目所在地域较缺乏砂砾。
高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表3.3.1.4的规定，砂类土填筑。
路基填料最小强度和最大粒径要求
项目分类 路面底面以下深度（m） 填料最小度（CBR）（%） 填料最大粒径（m）
高速公路
填
方
路
基 上路床 0~30 8 10
下路床 30~80 5 10
上路堤 80~150 4 15
下路堤 150以下 3 15
零填及路堑路床 0~30 8 10
注：①当路床填料CBR值达到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理
②粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2/3
第三部分 公路路面结构设计及比拟
按《规范》3.1.1 条，路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。其计算参数如下表所示
路面设计计算参数
标准轴载名称 BZZ-100 标准轴载名称 BZZ-100
标准轴载P(kN) 100 轮胎接地压力p（Mpa） 0.7
两轮中心距（cm） 1.5d 单轮当量圆直径d（cm） 21.30 精品文档
精品文档 1. 轴载换算
(1)当以弯沉值和沥青层的层低拉应力为设计指标时，轴载换算采用该计算公式：
4.35121KiiiPNCCnP
式中：N —标准轴载当量轴次，次/日
in—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日
P—标准轴载，KN
ip—被换算车辆的各级轴载，KN
K—被换算车辆的类型数
1c—轴载系数，)1(2.111mc，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数。
2c：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。
(2)当以半刚性材料结构层的层低拉应力为设计指标时，轴载换算采用该公式：
8121KiiiPNCCnP
式中：1C—轴树系数
C—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09.
（3）设计年限累计当量标准轴载数：
111365terNNr
式中：eN—设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次
t—设计年限（年）
1N—路面营运第一年的双向日平均当量轴次（次/日）
r—设计年限内交通量平均增长率
—与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数。
